L'eruzione vulcanica a Tonga ha distrutto un'isola e ha creato molti misteri

Un'esplosione nel 2014 ha costruito una terza isola che successivamente ha collegato il treno ad una massa terrestre. E quando il vulcano si svegliò a dicembre, l'isola disabitata sulla cima della cima lentamente crebbe come roccia e cenere vulcanica costruito nuovo terreno.

Poi arrivò l'esplosione catastrofica il 15 gennaio. Come si vede nelle immagini satellitari, solo due piccole uscite di roccia ora tradiscono la bestia nascosta nelle onde. Ma se succede tra settimane o anni, il vulcano risusciterà.

Questo ciclo di distruzione e rinascita è il sangue dei vulcani come Hunga-Hungga Ha'pai, che è solo uno dei molti nel Regno di Tonga.

Tuttavia, l'energia straordinaria di questa recente esplosione, che la NASA stimava essere equivalente a cinque a sei milioni di tonnellate di TNT, non è come nessun primo negli ultimi decenni. L'esplosione ha causato uno tsunami che attraversa l'Oceano Pacifico.

Ha lanciato un boom svizzero che ha circolato due volte in tutto il mondo. Inviò una nuvola di cenere e gas nella stratosfera alta circa 19 miglia, con parti che raggiunsero 34 miglia di altezza. E forse soprattutto, tutti questi effetti sono venuti da un'ora o più rabbia vulcanica.

Tutto finora in relazione a questa esplosione è strano al di fuori della scala, ” dice Janine Krippner, un vulcanologo con lo Smithsonian Global Volcanism Programme.

Gli scienziati sono ora in competizione per trovare la causa dopo l'esplosione intensa di questa settimana e lo tsunami sorprendentemente diffuso che ha seguito. Alcuni record di ciò che ha impostato la scena per una tale potente esplosione possono provenire dalla chimica rock che si è raffreddata dal mortaio nelle esplosioni passate. In un nuovo studio pubblicato sulla rivista Lithos, gli scienziati hanno trovato grandi differenze tra il materiale esplosivo di piccole e grandi esplosioni, e ora sono curiosi di ciò che la chimica può rivelare.

Il significato della scintilla che ha scatenato il recente Hunga Tonga-Hunga Ha'apai evento esplosivo può aiutare a ridurre i rischi futuri. Al momento, tuttavia, la più grande preoccupazione è per il popolo di Tonga, e se ci possono essere più eruzioni vulcaniche all'orizzonte. Quasi tutto il vulcano è ora sotto la superficie dell'oceano, nascosto dalle viste satellitari, e non ci sono attrezzature sulla terra per aiutare a tenere traccia del passaggio sotterraneo di rocce fuse.

Se non riusciamo a scoprire cosa sta succedendo nel sistema magma, non abbiamo idea di cosa possa succedere dopo, dice Krippner.

Mentre Hungga Tonga-Hungga Ha'apai ha eruttato molte volte in passato, gli scienziati hanno capito solo recentemente quanto potrebbero essere grandi queste esplosioni. Soprattutto sott'acqua, il vulcano non è facile da studiare.

“Nessuno aveva effettivamente fatto alcun lavoro sulle rocce, ” ha detto Simon Barker, un vulcanologo alla Wellington Victoria University in Nuova Zelanda e un autore del nuovo studio di Lithos che documenta la storia del vulcano.

Barker e i suoi colleghi hanno affittato una barca nel 2015 per accamparsi per diverse notti nelle rovine dell'isola vulcanica. Mentre guardavano la regione e raccoglievano campioni di roccia, il team distingueva piccoli coni dalle recenti esplosioni poste sul fondo del mare intorno alla cima. Hanno anche scoperto spessi strati di roccia strappata e cenere, noti come i flussi piroklastic, da due esplosioni mostruose che più tardi risalgono a circa 900 e 1800 anni.

Abbiamo scoperto che c'era molta più complessità nella storia del vulcano, ” dice Barker.

La chimica del materiale rotto può aiutare a rompere ciò che ha reso l'esplosione così potente, spiega Marco Brenna, un vulcanologo dell'Università Ottag in Nuova Zelanda e autore del nuovo studio Lithos.

Come un sistema di magma raffredda, i cristalli di vari minerali sono formati in tempi diversi, che altera la chimica delle rocce fuse in riduzioni. I cristalli conservano questi cambiamenti mentre crescono un po' come gli anelli degli alberi.

Brenna e i suoi colleghi hanno analizzato anelli di cristallo su rocce che si sono erutte durante due grandi esplosioni 900 e 1800 anni fa. Il loro lavoro suggerisce che prima che il vulcano rilasciasse queste eruzioni, il magma fresco fu rapidamente iniettato nella stanza con un incentivo proposto per molte eruzioni vulcaniche. Ma le rocce delle esplosioni più moderate del 2008 e del 2015 mancavano di questi anelli, indicando un flusso costante ma lento di magma, dice Brenna.

Gli scienziati sperano ora di studiare la chimica rocciosa appena rotta per vedere cosa può dirci su questo recente evento. “sarà interessante vedere quali cristalli stanno registrando, ” dice Brenna.

Mentre questi processi sotterranei possono innescare alcuni degli esplosivi, l'acqua è anche probabile che abbia un impatto sui bombardamenti di questo fine settimana, dice Geoff Kilgour, un vulcanologo con GNS Science della Nuova Zelanda che non faceva parte del team di ricerca. L'acqua può aumentare la potenza di un'eruzione vulcanica, ma rimane poco chiaro esattamente come avrebbe causato un sorprendente boom da ungherese-Hunga Haépai.

Forse, suggerisce Kilgour, la recente esplosione aveva solo la giusta miscela di magma e acqua; un surplus di uno avrebbe generato un'esplosione più moderata. Il “può essere che abbiamo raggiunto questa zona di Goldlocks, ” dice.

Questa recente esplosione sta sforzando ancora più intrighi perché il suo potente, anche se energico, boom ha prodotto sorprendentemente poco materiale. La cenere delle principali eruzioni del passato del vulcano si trova sulla vicina isola di Tongatapu, e questo strato è 10 volte più spesso del nuovo strato memorizzato lì dall'ultimo evento, dice Barker.

Alcuni scienziati ora speculano che l'enorme e breve - vissuto scoppio di energia potrebbe aver contribuito a alimentare le enormi onde di tsunami che hanno seguito l'esplosione.

Lo tsunami di solito si irradia da un improvviso spostamento subacqueo, come un sottomarino scivolare nelle ali di un vulcano o il rapido movimento della terra in un terremoto. Tuttavia, dopo l'eruzione del Munga Tonga-Hungga Ha'apai, le onde apparvero in diversi paesi, come i Caraibi, molto prima del previsto da uno tsunami classico.

Anche le onde successive di tsunami che si sono schiantate su sponde remote erano strane. Più lontano dalla causa di uno tsunami, più le sue onde devono ridursi. Mentre le onde che hanno colpito le isole nel Regno di Tonga erano dannose, non erano abbastanza alte per calcolare le onde incredibilmente grandi attraverso l'oceano.

Il “essentially ha avuto uno spostamento molto basso della dimensione dello tsunami attraverso il Pacifico, che è davvero, davvero insolito, ” ha detto Kilgour.

L'onda impressionante che viaggiava nell'aria potrebbe essere stata associata alla superficie del mare, causando l'ampio tsunami. Solo tale processo fu proposto per lo scoppio di Krakato nel 1883, una delle eruzioni vulcaniche più potenti e letali nella storia registrata.

Modellare il tempo di diffusione e di onda insieme ai cambiamenti sulla mappa del vulcano può aiutare a spiegare ciò che ha causato il grande tsunami. Tuttavia, Krippner dice, il mix confuso di eventi “cambierà il modo in cui guardiamo questo stile di esplosione, e questo non accade così spesso

Il recente evento e tutte le sue meraviglie rivelano quanto poco è conosciuto sui vulcani sottomarini, dice Jackie Caplane-Auerbach, un sismologo presso l'Università di Washington occidentale. Molti di questi giganti subacquei rimangono nell'oceano profondo, e le loro eruzioni di solito non sono fatali. L'esplosione di questo fine settimana, tuttavia, è un forte richiamo ai pericoli dei vulcani che rimangono sotto le onde.

In questo momento, Hungga Tonga-Hungga Ha'apai sembra aver mantenuto la calma. I locali si stanno aiutando a superare i danni e a liberare le strade. Mentre le comunicazioni rimangono in gran parte interrotte, le informazioni sulla situazione attuale sono finalmente cominciate a scorrere. Tre morti sono stati confermati tra i residenti di Tonga, con altre due morti in Perù dallo tsunami.

Il danno ad alcune delle isole è grave. Le case dei 36 abitanti dell'isola di Mango sono state distrutte. Solo due case sono ancora sull'isola di Fonifua, e i danni principali si estende in tutta l'isola di Nomuka, che ha una popolazione di 239. I danni all'isola più grande e popolata, Tongatapu, dove vivono circa 75.000 persone, concentrati principalmente sul lato occidentale. La Croce Rossa di Tonga stima un totale di 1200 “famiglia affetti da assunzione.

La cenere ha contaminato l'approvvigionamento idrico dell'isola e ha ritardato l'atterraggio con ulteriori forniture.

C'è ancora il pericolo che il vulcano possa avere esplosioni più esplosive. I servizi geologici di Tonga si basano su osservazioni visive e satellitari per monitorare l'attività di molti vulcani in tutta la regione.

Ma con il picco vulcanico di ungherese-Hunga Ha'apai ora sotto la superficie, gli scienziati hanno perso la vista di qualsiasi segno che può aiutare a capire l'attività del vulcano. Il potenziale di attività aggiuntiva impedisce anche agli scienziati di volare da vicino per uno sguardo più attento, nota National Geographic.